胃癌組織中CD147、MT1-MMP表達及意義

苗 杰

(邢臺市人民醫(yī)院，河北邢臺054001)

膜型基質(zhì)金屬蛋白酶(MT1-MMP)是基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的家族成員，其與其他MMPs成員結(jié)構(gòu)不同，不僅可降解細胞外多種基質(zhì)成分，還參與其他金屬蛋白酶類的激活，在腫瘤的演進中發(fā)揮著重要作用;CD147能夠介導細胞間的黏附，具有腫瘤細胞起源的膠原酶刺激因子(TCSF)/細胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導因子(EMMPRIN)的作用，可促進MMPs表達而有助于癌細胞的浸潤轉(zhuǎn)移。1990～2002年，我們采用免疫組織化學染色方法檢測了胃癌組織標本中CD147蛋白、MT1-MMP蛋白表達，探討兩者的相關性。

1 材料與方法

1.1 材料 胃癌手術切除組織標本59份(胃癌組)，患者男40例，女19例;年齡20～77歲，中位年齡50歲。術前均未接受放療、化療和免疫治療。組織學呈高分化(包括乳頭狀腺癌、高、中分化腺癌及)19例，低分化(包括低分化腺癌、黏液腺癌、未分化癌及印戒細胞癌)40例;癌組織侵及黏膜層及黏膜下層(早期胃癌)15例，侵及肌層、漿膜層組(中晚期胃癌)44例;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者31例，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者28例。另取正常胃組織標本10份作為對照組。所有標本均經(jīng)10%中性緩沖福爾馬林固定24 h，石蠟包埋后3 μm厚連續(xù)切片，備做HE及免疫組織化學染色。

1.2 MT1-MMP及CD147蛋白檢測 ①MT1-MMP蛋白:采用 SABC染色法，一抗為兔抗人 MT1-MMP(BA-1278)濃縮型兔抗人單克隆抗體(稀釋度1∶100)和免疫組化試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司。②CD147蛋白:采用Immuno－Bridge+法，第一抗體為兔抗人多克隆即用型抗體和試劑盒(美國GBI公司)，購于北京中杉金橋生物技術有限公司。以上操作均用已知陽性片作陽性對照，PBS代替一抗作陰性對照，每例均有HE切片作對照觀察。結(jié)果判定:采用雙盲法評價結(jié)果:①染色強度:0分為無色，1分為淡黃色，2分為棕黃色，3分為棕褐色。②陽性細胞所占百分比:0分為陰性，1分為陽性細胞≤10%，2分為陽性細胞占11% ～50%，3分為陽性細胞占51% ～75%，4分為陽性細胞＞75%。染色強度與陽性百分比積分相乘，＞3分為陽性［1］。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS18.0統(tǒng)計軟件。CD147、MT1-MMP的表達采用等級資料秩和檢驗。MT1-MMP蛋白與CD147相關性采用Spearman相關性分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 MT1-MMP和 CD147表達 對照組及胃癌組MT1-MMP陽性率分別為 10%(1/10)、88%(52/59)，P ＜0.005;CD147陽性率分別為 20%、83%(49/59)，P ＜0.005。

2.2 MT1-MMP和CD147表達與胃癌臨床病理特征的關系 見表1。

2.3 CD147蛋白與MT1-MMP蛋白在胃癌中表達的相關性 胃癌組CD147蛋白與MT1-MMP蛋白表達呈正相關(r=0.469，P ＜0.01)。

3 討論

腫瘤從開始形成到浸潤和轉(zhuǎn)移，經(jīng)歷三個重要階段:細胞粘連、局部蛋白酶解及細胞動力增加和遷移。有許多證據(jù)表明在癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移過程中，涉及許多特殊基因及其表達產(chǎn)物。MMP是一類Zn2+依賴性特異性的蛋白水解酶，通常由腫瘤細胞和(或)基質(zhì)成纖維細胞合成并分泌到組織中，能在中性pH條件下降解細胞外纖維性和非纖維性膠原。MMPs具有廣泛的底物特異性，幾乎能夠降解細胞外基質(zhì)的所有成分。MT-MMPs是MMPs家族中的最重要的一員［2］。MT1-MMP最重要的作用是可活化 MMP-1、2、3、9 等多種 MMPs，特別是 MMP-2［3］。MMP-2是一種能夠惟一降解ECM中最主要成分——Ⅳ型膠原的基質(zhì)金屬蛋白酶。其以酶原的形式分泌，不能被血中的蛋白酶激活，只能被MT1-MMP激活后再發(fā)揮降解ECM成分的作用。在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中，腫瘤細胞降解由基底膜和細胞外結(jié)締組織組成的ECM，向深部浸潤性生長;穿透血管壁和淋巴管壁，轉(zhuǎn)移到全身各處。MT1-MMP的第二個重要作用是可以促進血管新生。MT1-MMP可以使多種促血管生成因子表達增高，共同促進新生血管形成。MT1-MMP可誘導VEGFR［4］、bFGF［5］等多種因子基因的表達，而后者的表達又可以激活包括MT1-MMP轉(zhuǎn)錄酶在內(nèi)的許多酶原的基因轉(zhuǎn)錄增強，MT1-MMP與這些促血管生長因子相互作用，共同促進新生血管形成、腫瘤的發(fā)展。MT1-MMP的第三個重要的作用是幫助腫瘤逃避宿主的免疫反應。最近有學者發(fā)現(xiàn)，MT1-MMP可以特異性清除C3b、C4b，從而抑制補體增殖鏈式反應，使得腫瘤細胞能夠?qū)崿F(xiàn)繼續(xù)生存和轉(zhuǎn)移［6］。本研究胃癌組MT1-MMP表達明顯升高，與文獻報道一致［7］，提示MT1-MMP蛋白在胃癌中高表達。本實驗研究表明，MT1-MMP的表達程度與胃癌分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關。提示MT1-MMP可能參與了胃癌的浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。其可能機制:MT1-MMP使基質(zhì)中pro-MMP-2轉(zhuǎn)化為活性形式、細胞外基質(zhì)降解加速、血管新生形成和免疫逃避等。

表1 MT1-MMP蛋白、CD147蛋白與胃癌臨床病理因素的關系

CD147是一種相對分子質(zhì)量為50～60 kD的高度糖基化的單次跨膜糖蛋白，屬于免疫球蛋白超家族(IgSF)。其最重要的功能是作為基質(zhì)金屬蛋白酶誘導劑刺激細胞產(chǎn)生MMPs。已有研究證明，CD147可與 Intergrin家族 α3β1、α6β1形成蛋白復合物，從而實現(xiàn)與基質(zhì)成分的膠原蛋白、層粘連蛋白、纖維連接蛋白的黏附。但有關CD147在胃癌中表達的研究甚少。本研究發(fā)現(xiàn)，CD147在胃癌中呈高表達，與MT1-MMP類似，CD147蛋白表達得越高，胃癌的生物學指標越差。提示其可能參與了胃癌發(fā)展和轉(zhuǎn)移，可能機制:CD147通過其細胞膜結(jié)構(gòu)域與成纖維細胞上的受體相互作用，可使后者產(chǎn)生MMPs，從而有助于癌細胞的浸潤和擴散［8］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD147與MT1-MMP表達呈正相關。推測在胃癌的浸潤和轉(zhuǎn)移中二者可能有協(xié)同作用，共同促進胃癌的演進。CD147分子不僅能刺激腫瘤間質(zhì)成纖維細胞表達MMPs，而且還可與MMPs在腫瘤細胞表面形成復合物，這種復合物可以把MMPs聚集在腫瘤細胞周圍，利于腫瘤細胞周圍基質(zhì)的降解，使得腫瘤細胞更易于擴散和轉(zhuǎn)移［9］。

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［8］Suzuki S，Sato M，Senoo H，et al.Direct cell-cell interaction enhances pro-MMP-2 production and activation in co-culture of laryngeal cancer cells and fibroblasts:involvement of EMMPRIN and MT1-MMP［J］.Exp Cell Res，2004，293(2):259-266.

［9］Guo H，Li R，Zucker S，et al.EMMPRIN(CD147)，an inducer of matrix metalloproteinase synthesis，also binds interstitial colagenase to the tumor cell surface［J］.Cancer Res，2000，60(4):888-891.